交换机基础知识。交换机，英文名称 为Switch，也称为交 换式集线器，它是一 种基于MAC地址(网 卡的硬件地址)识别， 能够在通信系统中完 成信息交换功能的设 备。

　　 拥有一条很高带宽的背板总线和内部交换矩阵  所有的端口都挂接在这条背板总线上  控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中 的地址对照表以确定目的MAC地址的网卡（NIC） 挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据 包传送到目的端口  目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口 回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入 内部MAC地址表中。

　　概念： 交换机将数据从一个端口转发至到另一个端口的处理 方式称为交换模式。 类型：

　　•存储转发（Store and Forward ） 交换机将收到的数据进行CRC循环冗余校验，如果校验错 误将数据丢弃，校验正确则转发 •直通交换（Cut—Through ） 交换机直接查询数据前六个字节的mac地址进行快速转发 •碎片丢弃（Fragmentfree） 交换机查询数据包大小，小于64字节的数据直接丢弃，大 于64字节的数据才进行转发

　　• 广域网交换机: 主要应用于电信领域，提供 通信基础平台。 • 局域网交换机则: 应用于局域网络，用于连 接终端设备，如PC机及网络打印机等。

　　按组建园区网的网络拓扑结构层次，可划分为：接入层交换 机、汇聚层交换机和核心层交换机。  核心层交换机: 一般采用机箱式模块化设计，机箱中可承载 管理模块、光端口模块、高速电口模块、电源等，具有很高的 背板容量；  汇聚层交换机: 可以是机箱式模块化交换机，也可以是固定 配置的交换机，具有较高的接入能力和带宽，一般会包含光端 口、高速电口等端口；  接入层交换机: 一般是固定配置的交换机，端口密度较大， 具有较高的接入能力，以10/100M端口为主，以固定端口或扩展 槽方式提供1000Mbps的上联端口。

　　– – – – – – – – 以太网交换机 快速以太网交换机 千兆以太网交换机 万兆以太网交换机 FDDI交换机 ATM交换机 令牌环交换机 ……

　　基于MAC地址工作的第二层交换机最为普遍，用于网络 接入层和汇聚层。基于IP地址和协议进行交换的第三层交换 机应用于网络的核心层，也少量应用于汇聚层。部分第三层 交换机也同时具有第四层交换功能，可以根据数据帧的协议 端口信息进行目标端口判断。第四层以上的交换机称之为应 用型交换机，主要用于互联网数据中心。

　　两者区别在于对SNMP、RMON等网管协议的支持。可管理 型交换机便于网络监控、流量分析，但成本也相对较高。 大中型网络在汇聚层应该选择可管理型交换机，在接入层 视应用需要而定，核心层交换机则全部是可管理型交换机。

　　• 电话交换机（PBX）：主要应用于电信领域，提供 语音通讯。 • 数据交换机（Switch）： 应用于计算机网络。

　　交换机的接口是随着网络类型的变化 和传输介质的发展而产生的不同的接口规 格，主要有：

　　双绞线接口 数量最多、应用最广 的一种接口类型，它属于 以太网接口类型。它不仅 在最基本的10Base-T以太 网网络中使用，还在目前 主流的100Base-TX快速以 太网和1000Base-TX千兆 以太网中使用。

　　目前光纤传输介质发 展相当迅速，各种光纤接 口也是层出不穷，分别应 用于100Base-FX、 1000Base-FX等网络中。 在局域网交换机中， SC 类型是一种常见的光纤接 口，SC接口的芯在接头里 面，右图所示的是一款 100Base-FX网络的SC光纤 接口模块。

　　我们常见的网络都是多台网络设备连接 在一起，我们来看交换机之间有哪些连接方 式：

　　是最常见的连接方式，即使用网线将两个交换机连接起来。有 使用光纤介质连接和双绞线介质连接两种情况。 光纤介质连接： 直接连接的两个交换机端口要保证一致的光纤规格、端口速率， 发送信号光纤端口与接收信号光纤端口相连。 双绞线介质连接： 分普通端口和使用Uplink端口级联两种情况。普通端口之间相连， 使用交叉双绞线；一台交换机使用UPlink端口相连使用直通双绞线。 注意：目前有些交换机已实现智能判断，即使用交叉线或直通线 均可在两台交换机之间建立连接。

　　冗余  SpanningTree冗余连接：工作方式是StandBy，一 条链路在工作，其余链路处于待机(StandBy)状态， 效率没有提高，可靠性提高。  PortTrunking连接：多条冗余连接链路实现负载分 担。交换机之间联结带宽成倍提高，可靠性已得到 增强。

　　概念： VLAN(Visual Local Area Network)，即虚拟局域网， 是指网络中的站点不拘泥于所处的物理位置，而可以根据 需要灵活地加入不同的逻辑子网中的一种网络技术。

　　特点： 在交换式以太网中，构成虚拟局域网的站点不必拘泥 于所处的物理位置，它们既可以挂接在同一个交换机中， 也可以挂接在不同的交换机中。虚拟局域网技术使得网段 的划分变得非常灵活。

　　传统的以太网是广播型网络，网络中的所有主机通过HUB或交换 机相连，处在同一个广播域中

　　• • • 基于端口的虚拟局域网 基于MAC地址的虚拟局域网 基于IP地址的虚拟局域网

　　基于端口的虚拟局域网 基于端口的虚拟局域网是最实用的虚拟局域网， 它保持了最普通常用的虚拟局域网成员定义方法， 按照交换机的端口来确定虚拟局域网的定义。处于 同一个虚拟局域网的成员端口可以位于一台交换机 上，也可以位于不同交换机上的端口。定义简单、 灵活。

　　基于MAC地址的虚拟局域网 在基于MAC地址的虚拟局域网中，交换机对站点 的MAC地址和交换机端口进行跟踪，在新站点入网时 根据需要将其划归至某一个虚拟局域网，而无论该 站点在网络中怎样移动，由于其MAC地址保持不变， 因而其依然属于原来的局域网。

　　基于IP地址的虚拟局域网 在基于IP地址的虚拟局域网中，新站点在入网 时无需进行太多配置，交换机则根据各站点网络地 址自动将其划分成不同的虚拟局域网。 在三种虚拟局域网的实现技术中，基于IP地址 的虚拟局域网智能化程度最高，实现起来也最复杂 。

　　• Hybrid端口可以允许多个VLAN的报文发送时不携带标签，而Trunk端 口只允许缺省VLAN的报文发送时不携带标签。 • 三种类型的端口可以共存在一台设备上

　　三层交换是相对于传统交换概念而提出的。众所周知，传统的交 换技术是在OSI网络标准模型中的第二层---数据链路层进行操作的， 而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。 简单地说，三层交换技术就是：二层交换技术＋三层转发技术。

　　解决了局域网中网段划分之后，网段间子网必须依赖路由器进行 管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。

　　三层交换是相对于传统的交换概念而提出的。传统的交 换技术是在OSI网络参考模型中的第二层（即数据链路层） 进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现 了数据包的高速转发。简单地说，三层交换技术就是二层交 换技术三层转发技术，三层交换机就是“二层交换机基于 硬件的路由器”。

　　那么三层交换是怎样实现的呢？三层交换的技 术细节非常复杂，不可能一下子讲清楚，不过您可 以简单地将三层交换机理解为由一台路由器和一台 二层交换机构成，如下图所示。

　　*缺省情况下，在交换机上不存在VLAN接口 *可以通过ip address命令配置IP地址，使接口可以为在该 VLAN范围内接入的设备提供基于IP层的数据转发功能 *在创建VLAN接口之前，必须先创建对应的VLAN，否则无 法创建VLAN接口